Γιατί το Metal είναι καλύτερος αγωγός θερμότητας από το πλαστικό;

Το μέταλλο είναι καλύτερος αγωγός θερμότητας από το πλαστικό λόγω της θεμελιώδους διαφοράς στην ατομική δομή τους και του τρόπου με τον οποίο τα ηλεκτρόνια συμπεριφέρονται μέσα τους:

μέταλλο:

* Δωρεάν ηλεκτρόνια: Τα μέταλλα έχουν μια μοναδική δομή όπου τα εξωτερικά τους ηλεκτρόνια συνδέονται χαλαρά με τα άτομα και μπορούν να κινούνται ελεύθερα σε όλο το υλικό. Αυτά τα "ελεύθερα ηλεκτρόνια" δρουν σαν μικροσκοπικούς ενεργειακούς φορείς.

* Μεταφορά ενέργειας δόνησης: Όταν η θερμότητα εφαρμόζεται σε ένα μέταλλο, αυτά τα ελεύθερα ηλεκτρόνια απορροφούν την ενέργεια και αρχίζουν να δονείται γρήγορα. Αυτή η δόνηση μεταδίδεται γρήγορα σε γειτονικά ηλεκτρόνια, μεταφέροντας αποτελεσματικά τη θερμική ενέργεια σε όλο το υλικό.

* Υψηλή θερμική αγωγιμότητα: Η ευκολία με την οποία η ελεύθερη ενέργεια μεταφοράς ηλεκτρόνων κάνει τα μέταλλα εξαιρετικούς αγωγούς θερμότητας.

Πλαστικό:

* ομοιοπολική σύνδεση: Τα πλαστικά είναι κατασκευασμένα από μακρές αλυσίδες μορίων που συγκρατούνται από ισχυρούς ομοιοπολικούς δεσμούς. Αυτοί οι δεσμοί περιορίζουν την κίνηση των ηλεκτρονίων.

* Περιορισμένη κινητικότητα ηλεκτρονίων: Ενώ τα ηλεκτρόνια στα πλαστικά μπορούν να δονεθούν, δεν είναι ελεύθερα να κινούνται όπως στα μέταλλα. Αυτό περιορίζει την ικανότητά τους να μεταφέρουν και να μεταφέρουν θερμική ενέργεια αποτελεσματικά.

* Χαμηλή θερμική αγωγιμότητα: Η περιορισμένη κίνηση των ηλεκτρονίων έχει ως αποτέλεσμα τα πλαστικά να είναι κακοί αγωγοί θερμότητας. Χρησιμοποιούνται συχνά ως μονωτήρες για την πρόληψη της μεταφοράς θερμότητας.

Συνοπτικά:

* Τα μέταλλα έχουν δωρεάν ηλεκτρόνια που μεταφέρουν εύκολα και μεταφέρουν θερμική ενέργεια, καθιστώντας τα εξαιρετικά αγωγούς.

* Τα πλαστικά έχουν στενά δεσμευμένα ηλεκτρόνια με περιορισμένη κινητικότητα, καθιστώντας τους κακούς αγωγούς θερμότητας.